JPH10141540A - 温度調整バルブ - Google Patents

温度調整バルブ

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JPH10141540A
JPH10141540A JP32092796A JP32092796A JPH10141540A JP H10141540 A JPH10141540 A JP H10141540A JP 32092796 A JP32092796 A JP 32092796A JP 32092796 A JP32092796 A JP 32092796A JP H10141540 A JPH10141540 A JP H10141540A
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fluid
piston
valve
leaf spring
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Hiroaki Kobayashi
裕朗 小林
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流出流体の温度変動の少ない温度調整バルブ
を提供する。 【解決手段】 流体の流入路15a,15b及びそれら
の流出路15cを有する円筒形のバルブ11内に、軸方
向に摺動自在なピストン12が配置されており、ピスト
ン12の両端には変態点の異なる形状記憶材料を積層し
て形成された板ばね13,14が取り付けてられてい
る。保温流体の温度変化の程度に応じて板ばね13,1
4が変形し、それによりピストン12を移動させ、流出
路15cの流体温度を一定に保つ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体機器において
作動流体をある特定温度に保つための温度調整バルブに
関する。
【0002】
【従来の技術】温度調整バルブは、油圧モータ等の流体
機器において、作動流体を一定温度に保つためのもの
で、温度センサやサーモスタット等の温度計測装置及び
特別な熱交換機を用いずに、簡単で小型な装置により流
体を一定温度に調整できるものである。
【0003】従来の温度制御バルブとしては、例えば特
開昭59−50280号公報に記載されており、以下こ
の例について図3にて説明する。バルブによって保ちた
い温度をA℃とすると、バルブ上部1aには、A℃以上
の流体の流入路5a及びA℃以下の流体の流入路5bが
バルブ1を貫通している。また、バルブ下部1bには前
記流体をバルブ外に排出する流出路5cがバルブ1を貫
通している。ピストン2はバルブ1内を軸方向に摺動で
き、ピストン2の外周面にはバルブ1の流入路5a,5
b間の間隔より狭い間隔を隔てて2本の環状溝6a,6
bが設けられている。スプリング3は、形状記憶材料製
であって、A℃以上で伸張しA℃以下で収縮する。ま
た、スプリング4は、形状記憶材料製であって、A℃以
上で収縮しA℃以下で伸張する。
【0004】流体槽の温度がA℃の場合、ピストン2は
図3(a)に示す位置にあり、A℃以上及びA℃以下の
流体はそれぞれ流入路5a,5b及び環状溝6a,6b
を通り、流出路5cから溝に流出される。流体の温度が
A℃以上に上昇すると、流体の温度はスプリング3及び
4に伝達され、スプリング3を伸張しスプリング4は伸
縮する。その結果、ピストン2は、図3(b)に示すよ
うに右側に移動し流入路5aを封鎖し、流入路5bは全
開となりA℃以下の流体のみが槽内に供給され槽内の流
体温度を降下させる。また槽内の流体温度がA℃以下の
場合、スプリング3は収縮しスプリング4は伸張する。
その結果、ピストン2は左側に移動し流入路5bを封鎖
し、流入路5aは全開となりA℃以上の流体のみが槽内
に供給され槽内の流体温度を上昇させる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術においての
問題点は、ピストン移動時の流出流体の温度変化が大き
くなることである。
【0006】その理由は、ピストン2の作動力となる形
状記憶合金製スプリング3,4は、温度が変態点を達し
た時点を境に伸張、収縮を行ないピストンを移動させる
ため、ピストン2はスプリングの変態温度のみで作動
し、一旦作動すると一方の流路を全開、他方の流路を全
閉するため、ピストン移動時に流出路5cには、流入路
5aより供給されるA℃以上の高温流または流入路5b
より供給されるA℃以下の低温流のどちらかしか流れな
いためである。
【0007】本発明の目的は、バルブの流入流体の流路
の開度を適切に調整することにより従来のような温度変
化を抑えることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、ピストンを押圧する弾性体を、
変態点の異なる複数の形状記憶材料によって形成し、弾
性体の復元力を温度に応じて変化させることにより、ピ
ストンの移動量を調整し流路の開度を調整する。その結
果、流出路の流体の急激な温度変化を抑え、温度差に応
じてより適切な温度調整を行うことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例を図1
にて説明する。バルブによって保ちたい流体の温度をA
℃とすると、円筒形のバルブ11にはA℃以上の流体の
流入路15a、A℃以下の流体の流入路15b、さらに
流出路15cがバルブ表面から円筒内面に貫通してい
る。ピストン12はバルブ11内を軸方向に摺動でき、
ピストン12には、バルブ1の流入路15a,15b間
の間隔より狭い間隔を隔てて2本の貫通孔16a,16
bが設けられている。この貫通孔16a,16bの代わ
りに図3に示すような環状溝6a,6bを用いてもよ
い。
【0010】ピストン12の両側には、弾性体としての
形状記憶合金製の板ばね13及び14が取り付けてあ
る。板ばね13及び14は、変態点の異なる複数(図2
の例では3枚)の形状記憶合金の板材を積層して形成さ
れている。例えば、板ばね13は、図2に示すように板
ばね13a,13b,13cを重ね合せて形成してあ
る。そして、板ばね13aは、A℃以上で伸長し、板ば
ね13bはA+a℃以上で伸長し、板ばね13cはA+
b℃以上で伸長する(但しa<b)。温度がA℃以上に
なると、まず板ばね13aが伸長してピストン12を図
1の右方向に移動させ、A+a℃以上になると板ばね1
3bが伸長してピストン12をさらに右方向に移動さ
せ、A+b℃以上になると板ばね13bが伸長してピス
トン12をより一層右方向に移動させる。したがって、
流体の温度とA℃との温度差に応じて板ばね13は伸長
し、温度差が大きいほど板ばね13全体として伸長し、
ピストン12は右方向へ移動する。ここで、板ばね13
の構成部分である各板ばねの数や変態点は、温度調整バ
ルブの用途、精度等に応じて決定する。
【0011】板ばね14は、板ばね13と同様に変態点
の異なる複数の形状記憶合金によって形成されるが、そ
の動作は板ばね13と逆になる。要するに、板ばね13
は、流体温度が上昇するとその上昇の程度に応じてピス
トン12を右方向に押すように変形(伸長)し、流体温
度が下降するとその逆に変形(収縮)する。一方、板ば
ね14は流体温度が上昇するとその上昇の程度に応じて
ピストン12の右方向の移動に合せて変形(収縮)し、
流体温度が下降するとピストン12を左方向に押すよう
に変形(伸長)する。
【0012】バルブ11には、板ばね13,14を収容
した室とバルブの外および流出路15cとをそれぞれ連
絡する流通路11a,11bが形成されている。
【0013】流体槽の温度がA℃の場合、A℃以上およ
びA℃以上の流体はそれぞれ流入路15a,15b及び
貫通孔16a,16bを通り、流出路15cから槽に流
出される。槽の温度がA℃以上に上昇すると、槽の温度
は、流通路11a,11b等を介して板ばね13に伝達
され、板ばね13は槽の温度とA℃との差に応じて伸張
する。その結果、板ばね13は図1(b)に示すように
ピストン12を右側に移動させ温度差に見合った開度で
流入路15aを少し閉じ、一方、流入路15bを少し開
き、A℃以下の流体の流入量が増えて流体温度をA℃に
低下させる。
【0014】図1(c)は、槽の温度がさらに上昇した
場合のピストン12の状態を示し、この場合は、温度差
が大きいため、ピストン12がさらに右側へ移動し、流
入路15aは全閉し、流入路15bは全開している。
【0015】また、槽内の流体温度がA℃以下に降下す
ると、A℃との温度差に応じて板ばね14は伸張し、そ
の結果ピストン12を左側に移動させ温度差に見合った
開度で流入路5bを閉じ、流入路5aを開いてA℃以上
の流体の流入量が増加して槽内の流体温度をA℃に上昇
させる。
【0016】以上のような動作によって槽内の流体温度
はA℃に保たれる。そして、板ばね13,14は、図2
に示すように、変態点の異なる複数の形状記憶合金で形
成されているので、温度変化の程度に応じてピストンを
移動させるので、従来のように流出流体の温度が大きく
変化することなく、適切な温度制御を行うことができ
る。
【0017】なお、上記例においては弾性体として板ば
ねを用いたが、それに限らず、コイルバネを用いてもよ
い。例えば、変態点および径のそれぞれ異なる複数のコ
イルバネを同軸状に合せて形成して弾性体としてもよ
い。そして上記板ばねの例と同じように、複数のコイル
ばねのうちの各々が温度変化の程度に応じて伸長または
収縮してピストンを温度変化の程度に応じて移動させる
ようにする。要するに、弾性体は、変態点のそれぞれ異
なる複数の形状記憶材料によって形成することにより、
流体の温度変化の程度に応じてピストンを移動できるも
のであればよい。
【0018】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、流出流
体の温度を大きく変動させることなく、温度変化を抑
え、流体の温度を一定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す断面図である。
【図2】板ばねの一例を示す図である。
【図3】従来技術を示す断面図である。
【符号の説明】
1 バルブ 2 ピストン 3,4 スプリング 5a,5b 流入路 5c 流出路 6a,6b 溝 11 バルブ 12 ピストン 13,14 板ばね 15a,15b 流入路 15c 流出路 16a,16b 貫通孔 17 Oリング

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バルブ本体と、バルブ本体内に組み込ま
    れ流路を形成した摺動自在のピストンと、前記ピストン
    を前記摺動方向に押圧する弾性体とを備え、前記弾性体
    は、変態点の異なる複数の形状記憶材料によって形成さ
    れたことを特徴とする温度調整バルブ。
  2. 【請求項2】 前記弾性体は、変態点の異なる複数の板
    ばねを重ね合せて形成した請求項1に記載の温度調整バ
    ルブ。
  3. 【請求項3】 前記弾性体は、変態点および径のそれぞ
    れ異なる複数のコイルバネを同軸状に合せて形成した請
    求項1に記載の温度調整バルブ。
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